hsc360混砂车的液压系统优化设计 optimal design of hsc360 blender truck hydraulic system.pdfVIP

第1期（总期74 期） No. 1(Serial No.74) 2016 年1月 Fluid Power Transmission and Control Jan., 2016 HSC360 混砂车的液压系统优化设计* 1 1 2 李 宣 孙奉道 王 阔 （1.沈阳北方重工有限公司 辽宁沈阳 110141 2.沈阳铸锻工业有限公司 辽宁沈阳 110141 ） 摘 要：对HSC360 混砂车的搅拌液压系统和风扇冷却的液压系统进行设计，在原理和控制方式方面进行优化，从而 获得节能效果。 关键词：混砂车；液压系统；风扇冷却系统；搅拌系统；优化设计 中图分类号：TH 137 文献标志码：A 文章编号：1672-8904- （2016 ）01-0040-003 HSC360 型混砂车主要应用于大、中型的油气井 达转速，优化后液压系统原理图如图1所示。 的煤层气、石油和页岩气的压力作业，它按一定比例 将支撑剂进行均匀混合，通过低压管汇系统输送给压 裂车，进行压裂施工作业。HSC360 混砂车主要包括 装载底盘、动力系统、低压管汇系统、液压系统、混合 罐等。笔者对风扇冷却的液压系统和搅拌液压系统 进行了优化设计，对试制和调试起到一定的指导作 用。 1 风扇冷却液压系统的优化 液压系统是为混砂车提供动力，主要包括吸入及 排出泵系统、搅拌系统、螺旋输砂系统、风扇冷却系 统、综合泵系统等。风扇冷却系统，采用小流量的定 1-搅拌系统变量泵；2 、6-过滤器；3、7- 比例流量阀；4-搅拌液压马达； 量泵，实现风扇液压马达的转动，从而驱动风扇工 5-风扇冷却变量泵；8-压力补偿器；9-风扇冷却液压马达； 作。搅拌系统通过恒压变量柱塞泵，驱动低速大扭矩 10-节温器；11-油箱；12-温度传感器 液压马达实现动作；搅拌系统设有转速传感器，通过 图1 优化后液压系统原理图 控制比例流量阀，达到无级调节搅拌液压马达速度。 1.2 控制方式的优化 1.1 原理上的优化 风扇冷却采用自动化控制，控制框图如图2 所 示。混砂车工作时，液压系统的油温传感器和发动机 最初设计风扇冷却系统时候，计算液压泵需要流 的油温传感器，发讯给控制系统，控制系统对油温进 量不大、功率不高，所以主泵选择定量泵，并采用低 行比较、判断，输出相对应的电压值控制比例流量阀， 速、高速两种工作模式，混砂车的两个冷却部分通过 节温器来控制。但现场试制时发现在混砂车长时间 从而控制冷却风扇液压马达的转速；当传感器的温度 上升达到一定数值时，控制系统会增加冷却风扇的转 工作后，风扇的阻力变大，消耗的功率增大，并产生较 速，当传感器的温度上升达到设计下限值的时候，控 大的工作噪声；在两个模式的切换中，对液压马达和 机械结构冲击过大，会降低液压马达和风扇的使用寿 制系统会减少冷却风扇的转速，从而保持冷热平衡。 命。因此，对液压系统进行优化，采用恒压泵作为动 2 搅拌液压系统的优化和数据分析 力源，利用比例节流阀和压力补偿器控制风扇液压马 搅拌系统的液压泵为恒压变量泵，其压力是恒定 的，但在不同的工作状态下，液压